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log(4)*(x-2)^2<2

log(4)*(x-2)^2<2 desigualdades

En la desigualdad la incógnita

Solución

Ha introducido [src]
              2    
log(4)*(x - 2)  < 2
$$\left(x - 2\right)^{2} \log{\left(4 \right)} < 2$$
(x - 2)^2*log(4) < 2
Solución detallada
Se da la desigualdad:
$$\left(x - 2\right)^{2} \log{\left(4 \right)} < 2$$
Para resolver esta desigualdad primero hay que resolver la ecuación correspondiente:
$$\left(x - 2\right)^{2} \log{\left(4 \right)} = 2$$
Resolvemos:
Transportemos el miembro derecho de la ecuación al
miembro izquierdo de la ecuación con el signo negativo.

La ecuación se convierte de
$$\left(x - 2\right)^{2} \log{\left(4 \right)} = 2$$
en
$$\left(x - 2\right)^{2} \log{\left(4 \right)} - 2 = 0$$
Abramos la expresión en la ecuación
$$\left(x - 2\right)^{2} \log{\left(4 \right)} - 2 = 0$$
Obtenemos la ecuación cuadrática
$$2 x^{2} \log{\left(2 \right)} - 8 x \log{\left(2 \right)} - 2 + 8 \log{\left(2 \right)} = 0$$
Es la ecuación de la forma
a*x^2 + b*x + c = 0

La ecuación cuadrática puede ser resuelta
con la ayuda del discriminante.
Las raíces de la ecuación cuadrática:
$$x_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$x_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante.
Como
$$a = 2 \log{\left(2 \right)}$$
$$b = - 8 \log{\left(2 \right)}$$
$$c = -2 + 8 \log{\left(2 \right)}$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(-8*log(2))^2 - 4 * (2*log(2)) * (-2 + 8*log(2)) = 64*log(2)^2 - 8*(-2 + 8*log(2))*log(2)

Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)

o
$$x_{1} = \frac{\sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{- \sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{1} = \frac{\sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{- \sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{1} = \frac{\sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{2} = \frac{- \sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}$$
Las raíces dadas
$$x_{2} = \frac{- \sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}$$
$$x_{1} = \frac{\sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}$$
son puntos de cambio del signo de desigualdad en las soluciones.
Primero definámonos con el signo hasta el punto extremo izquierdo:
$$x_{0} < x_{2}$$
Consideremos, por ejemplo, el punto
$$x_{0} = x_{2} - \frac{1}{10}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{- \sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}$$
=
$$- \frac{1}{10} + \frac{- \sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}$$
lo sustituimos en la expresión
$$\left(x - 2\right)^{2} \log{\left(4 \right)} < 2$$
$$\left(-2 + \left(- \frac{1}{10} + \frac{- \sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}\right)\right)^{2} \log{\left(4 \right)} < 2$$
                                                                2           
/            _______________________________________           \            
|           /       2                                          |            
|  21   - \/  64*log (2) - 8*(-2 + 8*log(2))*log(2)  + 8*log(2)|         < 2
|- -- + -------------------------------------------------------| *log(4)    
\  10                           4*log(2)                       /            
    

pero
                                                                2           
/            _______________________________________           \            
|           /       2                                          |            
|  21   - \/  64*log (2) - 8*(-2 + 8*log(2))*log(2)  + 8*log(2)|         > 2
|- -- + -------------------------------------------------------| *log(4)    
\  10                           4*log(2)                       /            
    

Entonces
$$x < \frac{- \sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}$$
no se cumple
significa que una de las soluciones de nuestra ecuación será con:
$$x > \frac{- \sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}} \wedge x < \frac{\sqrt{- 8 \left(-2 + 8 \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(2 \right)} + 64 \log{\left(2 \right)}^{2}} + 8 \log{\left(2 \right)}}{4 \log{\left(2 \right)}}$$
         _____  
        /     \  
-------ο-------ο-------
       x2      x1
Solución de la desigualdad en el gráfico
Respuesta rápida 2 [src]
         1               1      
(2 - ----------, 2 + ----------)
       ________        ________ 
     \/ log(2)       \/ log(2)  
$$x\ in\ \left(2 - \frac{1}{\sqrt{\log{\left(2 \right)}}}, \frac{1}{\sqrt{\log{\left(2 \right)}}} + 2\right)$$
x in Interval.open(2 - 1/sqrt(log(2)), 1/sqrt(log(2)) + 2)
Respuesta rápida [src]
   /            1               1         \
And|x < 2 + ----------, 2 - ---------- < x|
   |          ________        ________    |
   \        \/ log(2)       \/ log(2)     /
$$x < \frac{1}{\sqrt{\log{\left(2 \right)}}} + 2 \wedge 2 - \frac{1}{\sqrt{\log{\left(2 \right)}}} < x$$
(x < 2 + 1/sqrt(log(2)))∧(2 - 1/sqrt(log(2)) < x)
Gráfico
log(4)*(x-2)^2<2 desigualdades